铁盐型厌氧氨氧化的机理及工艺调控策略研究

目前，以氨为电子供体、亚硝酸盐为电子受体的亚硝酸盐型厌氧氨氧化工艺已受到国际环境工程界的追捧，被认为是迄今最经济的废水脱氮技术之一。以氨为电子供体、铁盐为电子受体的铁盐型厌氧氨氧化是最近环境领域的一个新发现。利用该反应也有望实现对氨氮的低成本去除，在环境工程上具有很高的开发价值。但迄今为止，人们对铁盐型厌氧氨氧化的条件和机理还缺乏必要的研究。本项目拟探索该反应的适宜条件、确认该反应的菌种、解析该反应的微生物学机理,并试图实现其工艺的优化。该项研究有助于深化人们对厌氧氨氧化菌和铁盐还原菌的认识，丰富微生物学内容，有助于揭示地球氮元素和铁元素循环的构成环节，完善生物地球化学循环模式，也有助于研发新型低耗的厌氧生物脱氮技术，推动众多含有氨氮和铁盐的废水（如畜禽养殖废水和垃圾渗滤液等）的治理。

以氨为电子供体、铁盐为电子受体的铁盐型厌氧氨氧化是最近环境领域的一个新发现。利用该反应也有望实现对氨氮的低成本去除，在环境工程上具有很高的开发价值。本项目优选了铁盐型厌氧氨氧化的接种污泥，试验证明养殖场污水厌氧生物处理反应器污泥为适宜菌源；研发了10种铁盐型厌氧氨氧化反应器，为功能菌群的扩大培养以及铁盐型厌氧氨氧化的应用提供了装备支撑；优化了铁盐型厌氧氨氧化菌群的富集培养条件，为铁盐型厌氧氨氧化的操作优化和可靠控制打下了基础；试验了自养条件下铁盐型厌氧氨氧化的性能；观测了铁盐型厌氧氨氧化富集培养物中的优势菌群；研究了铁盐型厌氧氨氧化的反应机理，推断铁盐型厌氧氨氧化是由两个反应组成的串联反应；考察了无机碳源投加、微量元素添加、超声波辐照的激活作用，比选了螯合剂类型；分析了土霉素抑制剂的冲击效应，优化了生物强化对策。本项目成果有助于研发新型低耗的厌氧生物脱氮技术，推动众多含有氨氮和铁盐的废水（如畜禽养殖废水和垃圾渗滤液等）的治理。